Strącanie osadów wygląda niewinnie: zlewasz dwa roztwory i coś się mętni. Ale za tym stoi ta sama równowaga, którą znasz ze słabych kwasów, tylko opisana stałą rozpuszczalności Kso. Otóż trik to zapisać dysocjację osadu i ułożyć iloczyn stężeń. Wziąłem cztery zadania z filmami, w tym jedno, w którym trzeba dobrze dobrać współczynniki. Lecimy.
Cztery zadania ze strącania i Kso
Powolne dodawanie amoniaku do roztworu zawierającego jony cynku Zn2+ powoduje wytrącanie białego osadu, rozpuszczalnego w nadmiarze amoniaku. Napisz równanie reakcji wytrącania tego osadu w formie jonowej skróconej.
Rozwiązanie tłumaczę na filmie:
Pokaż rozwiązanie
Amoniak w wodzie daje jony OH−, które strącają wodorotlenek cynku Zn(OH)2 (ten biały osad). Amoniak, oddając wodory jonom, sam przechodzi w jony amonowe:
Kontrola: cynk po 1, azot po 2, tlenów po lewej 2 i po prawej 2, wodorów po lewej 6 + 4 = 10 i po prawej 2 + 8 = 10, ładunek po lewej +2 i po prawej 2·(+1) = +2. Wszystko gra.
Uwaga: łatwo tu wpisać tylko jedną cząsteczkę wody, ale wtedy nie zgadzają się tleny ani wodory. Potrzebne są dwie cząsteczki H2O.
Zapisz równanie opisujące równowagę rozpuszczania wodorotlenku glinu oraz wyrażenie na stałą, która tę równowagę opisuje. Jak nazywa się ta stała?
Rozwiązanie tłumaczę na filmie:
Pokaż rozwiązanie
Osad rozpuszcza się tylko w niewielkim stopniu, więc zapisujemy równowagę z dwiema strzałkami. Z jednej cząsteczki Al(OH)3 powstaje jeden kation glinu i trzy jony wodorotlenowe:
Ciała stałego (osadu) nie wpisujemy do wyrażenia na stałą, więc zostaje sam iloczyn stężeń jonów, z uwzględnieniem współczynnika 3 jako potęgi:
Do roztworu azotanu(V) glinu dodano węglan sodu. Zamiast oczekiwanego węglanu glinu wytrąca się biały osad i wydziela się gaz. Jaki to osad i jak wygląda równanie w formie jonowej skróconej? Dlaczego nie strąca się węglan glinu?
Rozwiązanie tłumaczę na filmie:
Pokaż rozwiązanie
Anion węglanowy w wodzie hydrolizuje i daje jony OH−: CO32− + H2O ⇄ HCO3− + OH−. To właśnie te jony wodorotlenowe reagują z glinem. Wodorotlenek glinu jest jeszcze słabiej rozpuszczalny niż hipotetyczny węglan glinu, więc strąca się jako pierwszy, a węglan uwalnia się jako CO2:
Sprawdzamy: glin po 2, węgiel po 3, tlenów po lewej 9 + 3 = 12 i po prawej 6 + 6 = 12, wodorów po 6, ładunek po lewej 2·(+3) + 3·(−2) = 0 i po prawej 0. Gra.
Uzupełnij dla każdego osadu równanie strącania, równowagę rozpuszczania oraz wyrażenie na stałą rozpuszczalności: CrPO4, Co(OH)S, Au(OH)3, Zn3(PO4)2.
Pokaż rozwiązanie
Idea zawsze ta sama: jony łączą się w osad (jedna strzałka), rozpuszczanie zapisujemy równowagą (dwie strzałki), a w Kso mnożymy stężenia jonów, podnosząc je do potęgi równej współczynnikowi.
| Osad | Równowaga rozpuszczania | Kso |
|---|---|---|
| CrPO4 | CrPO4 ⇄ Cr3+ + PO43− | [Cr3+][PO43−] |
| Co(OH)S | Co(OH)S ⇄ Co3+ + OH− + S2− | [Co3+][OH−][S2−] |
| Au(OH)3 | Au(OH)3 ⇄ Au3+ + 3OH− | [Au3+][OH−]3 |
| Zn3(PO4)2 | Zn3(PO4)2 ⇄ 3Zn2+ + 2PO43− | [Zn2+]3[PO43−]2 |
Reakcje strącania to po prostu te równowagi zapisane w prawo z jedną strzałką, np. Cr3+ + PO43− → CrPO4 czy 3Zn2+ + 2PO43− → Zn3(PO4)2.
Osad wypada, równowaga zostaje
Kso to zwykła stała równowagi, tylko dla osadu. Kto to złapie, ten liczy rozpuszczalność bez stresu.
W kursie masz strącanie i iloczyn rozpuszczalności rozłożone po ludzku: teoria po ludzku, filmy i zestaw zadań z pełnymi rozwiązaniami. Wyrażenia na Kso, obliczanie rozpuszczalności, warunek strącania, aż po maturę.
To wycinek z lekcji o strącaniu osadów i stałej rozpuszczalności. W kursie jest jej znacznie więcej: obliczenia rozpuszczalności, warunek strącania, wpływ wspólnego jonu i pełen zestaw zadań maturalnych z filmami.
Rozkładam maturę z chemii na czynniki pierwsze, krok po kroku
Cała teoria i zadania wytłumaczone po ludzku, z filmami do wielu z nich, tak żeby chemia w końcu miała sens. Zobacz kurs maturalny, albo zacznij od darmowego kursu i sprawdź, jak tłumaczę, zanim cokolwiek wydasz.